116从建筑设计角度浅议居住区地下室空间的开发与利用Discussion on Development and Utilization of Underground Space in Residential Communities Design撰文 张维 北京中联环建文建筑设计有限公司随着地产开发市场和建筑设计市场不断追求精益化,对于一个建设项目的关注点已从一味追求品质或一味追求售价,开始向成本与综合收益上转移,地下室空间也逐渐从单纯的沉没成本变成开发商创造利润和控制成本的重要因素,从而地下室空间的开发与利用变得越来越重要。
这里从建筑设计角度出发,以居住区为例,讨论地下室空间的开发与利用。
1地下室空间的开发原则地下室空间的开发原则可以简单总结为四个字:少建、多卖。
地下室空间与地上空间相比,建设成本高,销售价值低,所以绝大部分的居住区项目从成本角度出发都会要求尽量控制地下室规模,减少初期的成本投入。
这些成本除土建成本外,一些省市还会包含地下室面积带来的土地出让金成本。
但是从另外一个角度来看,地下室空间虽然销售价值会低于地上空间,仍具有一定的销售价值,特别是地上销售单价较高的地区,如北京、上海,即使是以地上单价的一半或1/3进行销售,仍然高于其建设所需的土建成本,所以适当挖掘地下室空间的销售潜力是目前很多项目的研究重点。
2“少建”关于地下室“少建”的问题,我们暂不考虑地下室的销售价值问题,只讨论如何最大化地降低开发商的成本付出。
2.1 优化楼座地下室层数,将非收益地下空间面积控制在最低地下室面积可以简单分为两部分:单建地下停车库和楼座地下室。
其中楼座地下室是开发商最不愿意面对的,为了降低其所产生的建设成本,有以下两方面问题需要控制:1)在结构合理的前提下,最小化楼座地下室面积;2)在结构合理的前提下,最小化楼座地下室挖深。
为了实现这两个目的,大量项目会考虑尽量将单建地下停车库与楼座地下室脱开进行设计,在停车数量要求较高的项目中,至少可以让楼座与周边的楼座脱开,并留够一定的施工距离,一般在3m以上,以满足楼座地下室可以与单建地下停车库不同期施工,并缓解基础对楼座地下室挖深的要求(图1,2)。
从成本角度,这种作法有以下三大优势。
(1)节省建设成本。
常见的1层普通停车框架结构的单建地下停车库按3.6m层高、1.8m覆土和0.3m的室内外高差来计算,如果楼座地下室与单建地下停车库底板做成一平,那么楼座地下室的总层高将有5.7m,基本相当于两层标准层的层高。
根据《高层建筑结构设计规范》,当设防烈度为7度或7度以上时,对于天然地基,高层建筑的基础埋深不宜小于建筑物高度的1/12。
推算下来,当建筑高度在75m以下时,楼座地下室总层高5.7m,从结构角度来看是偏浪费的。
一旦楼座地下室与单建地下室脱开,两者的挖深可以独立考虑。
但这种作法并不一定节省建设成本,因为在节省楼座地下室挖深的同时,会增加大量的挡土墙,所以对于建设成本的核算一定要通盘考虑。
(2)节省融资成本。
这种作法可以缩短脱开部分楼座的施工周期,将销售节点提前,同时可以将单建地下停车库的建成节点置后,减少销售前期大量的成本投入与资金占压,从而大幅提前现金回流,大大降低融资成本。
(3)节省土地出让金。
北京地区五环附近的土地出让金已经全面进入5万时代,楼座地下室如果要考虑销售,需要补交土地出入金,如果按地上单价的1/3计算,也是1万多元的单价,已经远高于建设成本带来的影响,所以在成本的考量上,土地出让金往往会比建设成本更让开发商感到压力,同时也让压缩地下空间面积的意义更加充分。
当然并不是所有的楼座地下室与单建地下停车库脱开设计都是最优选择,当楼座与单建地下停车库没有脱开,甚至楼座被单建地下停车库完全包围时,从建设成本角度上,适当放松楼座地下室底板挖深,与单建地下停车库底板做平反而成本较低。
在降低成本的同时,很多项目同样需要兼顾居住品质,单建地下停车库与楼座地下室之间使用通道连接,可以解决住户从车库入户的问题。
图1 某项目地下室平面示意图2 地下停车库与楼座地下室连接示意设计与研究 Design & Research117根据不同的实际工程情况,楼座地下室与单建地下停车库可以存在不同的关系情况:情况一:单建地下停车库为1层,楼座地下室与单建地下停车库脱开,只做1层,地下室底板不同高,之间通过通道解决高差(图3);情况二:单建地下停车库为1层,楼座不做地下室(图4);情况三:单建地下停车库为1层,楼座地下室同样只做1层,但与单建地下室底板按一平设计,楼座下地下室可做两层,也可做1层(图5);情况四:楼座只和地下车库地下一层连接,不落到地下二层,单建车库地下室平面做退台(图6,7);情况五:楼座下地下室做大层高,控制地下空间面积,将非收益地下空间面积控制在最低,避免非可售空间土地出让金的缴纳(图8)。
2.2 优化单建地下停车库柱网和行车动线,控制车库单车位面积指标由国标《汽车库建筑设计规范》JGJ 100-98不难看出,小型车不同停车方式所占用的单车位及通车道所需尺寸,以垂直式后退停车所占用的停车面积最小。
故一般情况下,独立地下车库都采用该种停车方式。
该规范表4.1.5中垂直式后退停车最小停车位尺寸为:垂直通车道方向的长度为5.3m,平行通车道方向的宽度为2.4m,通车道宽度5.5m。
根据国家规范标准合理控制地下停车库的柱网将可有效地控制车库单车位面积指标,下面结合某实际工程项目对小柱网和大柱网单车位面积进行比较分析。
图3 楼座地下室与单建地下停车库关系情况一图4 楼座地下室与单建地下停车库关系情况二图5 楼座地下室与单建地下停车库关系情况三地下一层平面图地下二层平面图图6 楼座地下室与单建地下停车库关系情况四图7 楼座地下室与单建地下停车库关系情况四图8 楼座地下室与单建地下停车库关系情况五剖面示意剖面示意剖面示意剖面示意剖面示意平面示意平面示意118方案一:如图9,选用5.5m×6.0m的小柱网,2车位/开间,可以减少梁高及柱截面,但同时会增加柱子及施工工时及模板工程量。
小柱网每车位所占停车面积为:(3+6)×5.5/2=24.75m 2(包括停车位之间的车道面积)。
方案二:如图10,选用8.0m×8.0m的小柱网,6车位/开间,大柱网每车位所占停车面积为:(4+8+4)×8/6=21.33m 2(包括停车位之间的车道面积)。
通过以上两种方案比较可得:(1)小柱网:单位停车面积为24.75m 2。
大柱网:单位停车面积为21.33m 2,因此单从停车效率来说,大柱网要优于小柱网。
(2)极限柱网尺寸:按照标准小型车位2 400×5 300,可计算出车库柱网尺寸7.9m×7.9m或8.0m×8.0m较为合理,停车效率较高。
(3)车道两侧双侧停车,减少地下车行道,提高停车效率(图11,12)。
(4)子母车位与迷你车位的设置。
在地下停车场局部很难布置普通标准停车位的地方,建议布置子母车位或者迷你车位,提高地下停车库停车率。
2.3 合理布置机房与人防,减少地下室总面积合理布置机房位置,尽量减少机房面积。
水泵房、消防水池局部降板增加层高,减少水箱和水池占地面积(图13,14)。
利用楼座下做人防设备机房,减少地库内人防面积,增加可售车位(图15)。
2.4 结合场地竖向,合理确定覆土厚度,控制地下室总体挖深根据场地标高,调整地库布置,使覆土最小(图16)。
可根据基地实际场地竖向设置地下室底板标高,减小地下室顶板覆土高度,降低结构施工成本(图17)。
地库设计按C形布局,不但可以为园林设计创造良好条件,也可以为外线设计预留条件,减小车库顶板覆土厚度(图18)。
图9 小柱网地下室平面示意图10 大柱网地下室平面示意图11 行车道单侧停车(效率较低)图12 行车道两侧都停车(效率高)图13 机房平面示意图14 机房剖面示意图15 楼座下布置人防设备机房示意图16 地下车库布置与场地标高关系示意图17 地下车库布置与场地标高关系剖面示意图18 “C形”地库与建筑、景观关系示意1192.5 选择合理结构形式,控制单建地下停车库层高单建地下室停车库一般选用框架式和无梁楼盖式两种。
结合多年项目经验对两种结构形式进行比较分析。
(1)框架式(梁板式楼盖)优点:受力简单明确,材料用量低。
缺点:层高相对高,增加土方开挖量,增加基坑支护量,增加降水费用。
(2)无梁楼盖式优点:地下室层高可减小,减少土方开挖量,降低基坑支护难度及工程量,减少降水费用,施工简单,净高相对较高,综合成本相对低。
缺点:材料用量增加。
在满足设备管线布置高度及停车库净高要求下,优化单建地下停车库层高,北京地区车库层高参考数值如下:普通车库框架结构层高3.6m,普通车库无梁楼盖层高3.5m,立体停车库层高4.5m。
3“多卖”地下室“多卖”,不仅要挖掘地下室空间的销售潜力,还要考虑在寸土寸金的现状下如何最有效地利用地下室空间。
3.1 住宅首层户型下跃,地下空间以戊类库房形式捆绑销售3.1.1 做法一(1)地下室设为高层高,以戊类库房形式销售给客户,地下室底板与车库一平,用户可自行搭建为两层使用,增加溢价空间。
(2)大窗井节省通风采光,不设下沉小院,节省工程造价,减小未来漏水隐患。
(3)地下室酌情设置上下水,或完全交由用户自理(图19)。
3.1.2 做法二(1)地下一层与首层为正常层高,以戊类库房形式销售给客户,地下二层作为设备用房或库房另行使用。
(2)利用地下室顶板厚土深度形成下沉小院赠送给客户(图20)。
首层平面图首层平面图地下一层平面图地下一层平面图地下二层平面图图19 住宅首层下跃做法一剖面示意图20 住宅首层下跃做法二1203.2 商业下跃,地下空间以商业形式形成销售在用地内形成商业内街,地下则布置了下沉广场,使得原本单调的一层商业街形成兼有地下一层的小商圈,提升了商业质量;在用地地上指标紧张的情况下,将配套商业安置在地下,解放出更多的地上面积空间给其他功能(图21~23)。
3.3 拆分楼座地下室,形式小面积贮藏室,以戊类库房形式形成销售拆分原则:1)尽量拆分划小;2)每个单元下拆分所得贮藏室数量不大于该单元住宅总户数(图24)。
3.4 最大化将配套公建功能设置在地下室,变相增加地上可售面积。
文体活动和部分市政设备用房尽可能设置在地下室(图25)。
3.5 车库内空间不能布置正常车位处布置子母车位和微型车位考虑布置子母车位和微型车位,增加可售价值(图26)。
4 结论随着建筑市场的成熟,对于建筑设计精益化的要求越来越高,地下室成本控制和利润挖掘的研究日趋重要。
本文只是粗略列举了居住区地下室建筑设计的研究框架,其中每个细分子项都有着很大的研究空间,将会在日后的设计工作中不断完善。